一種等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于氣態(tài)污染物處理工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，人類的生產(chǎn)和生活活動正在向大氣排放大量的廢氣。這些有害氣體的排放使得大氣質(zhì)量日益惡化，已經(jīng)成為影響人類可持續(xù)發(fā)展的重大問題，因此大力開展氣體污染物處理技術(shù)的研究意義重大。
[0003]介質(zhì)阻擋放電(DBD)可以在常溫常壓條件下產(chǎn)生低溫(非平衡態(tài))等離子體，等尚子體中富含的大量活性粒子如尚子、電子、激發(fā)態(tài)的原子和分子及自由基等，與各種有機、無機氣體污染物分子發(fā)生反應(yīng)，被廣泛應(yīng)用于氣態(tài)污染物的處理領(lǐng)域。已有研究表明，該技術(shù)可用于處理多種氣態(tài)污染物，如揮發(fā)性有機物VOCs、苯系物、全氟碳、碳鹵烴化合物、二惡英類、H2S, COS、CS2, PH3> HCN、甲硫醇物質(zhì)等。
[0004]氣固分散系是固體和氣體的均勻分布體，氣液分散系是液體顆粒和氣體的均勻分布體，其中的顆粒物具有一定物理特性。例如可以提供較大的比表面積，可以成為發(fā)生反應(yīng)的載體，提供反應(yīng)位點。顆粒物本身具有一定化學(xué)特性，可以和目標氣體充分接觸，發(fā)生反應(yīng)。
[0005]目前工業(yè)所用催化劑處理廢氣中，催化劑多固定在反應(yīng)器內(nèi)，造成氣體與催化器接觸不充分，反應(yīng)時間長等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本實用新型提供一種等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置，該裝置包括溫濕度控制儀1、氣溶膠發(fā)生器2、高頻交流電源4、等離子體反應(yīng)器5、催化劑回收槽7，溫濕度控制儀I通過氣溶膠發(fā)生器2與等離子體反應(yīng)器5連接，氣溶膠發(fā)生器2上設(shè)有催化劑入口 3，等離子體反應(yīng)器5與催化劑回收槽7連接，催化劑回收槽7上設(shè)置有氣體出口和催化劑回收出口，催化劑回收出口與氣溶膠發(fā)生器2上的催化劑入口3連通,高頻交流電源4與等離子體反應(yīng)器5連接。
[0007]所述等離子體反應(yīng)器5上部設(shè)置有氣體均布板6，氣體均布板6使得進入等離子反應(yīng)器5氣流均勻分布。
[0008]氣溶膠發(fā)生器2使氣體和催化劑形成氣固或氣液分散系，結(jié)合等離子體發(fā)生器5強化污染物去除效率。
[0009]所述催化劑回收器7可以為靜電除塵器或布袋除塵器等，可以根據(jù)具體情況自由配置。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:形成氣固和氣液分散系后，充分利用氣固活氣液分散系體和等離子體的特性，對有害物質(zhì)進行凈化，可以實現(xiàn)協(xié)同高效的效果。適用范圍廣、凈化方式靈活、凈化效率高、凈化耗時短。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:1-溫濕度控制儀，2-氣溶膠發(fā)生器，3-催化劑入口，4-高頻交流電源，5-等離子體反應(yīng)器，6-氣體均布板，7-催化劑回收器。
【具體實施方式】
[0013]下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型保護范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0014]實施例1:本等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置包括溫濕度控制儀1、氣溶膠發(fā)生器2、高頻交流電源4、等離子體反應(yīng)器5、催化劑回收器7，溫濕度控制儀I通過氣溶膠發(fā)生器2與等離子體反應(yīng)器5連接，氣溶膠發(fā)生器2上設(shè)有催化劑入口 3，等離子體反應(yīng)器5與催化劑回收器7連接，催化劑回收器7上設(shè)置有氣體出口和催化劑回收出口，催化劑回收出口與氣溶膠發(fā)生器2上的催化劑入口 3連通，高頻交流電源4與等離子體反應(yīng)器5連接。
[0015]所述等離子體反應(yīng)器5距離頂部十厘米處設(shè)置有氣體均布板6，氣體均布板6使得進入等離子反應(yīng)器5氣流均勻分布。
[0016]所述催化劑回收裝置7采用高壓靜電除塵器。
[0017]待凈化氣體成分為CS2 (1600ppm)，氮氣為平衡氣，等離子體反應(yīng)器為介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生等離子體，放電極為金屬管，放電介質(zhì)為石英管。
[0018]第一步使待凈化氣體通過溫濕度控制儀1，流速為0.9m/s，調(diào)解廢氣相對濕度至60%，溫度至30°C。
[0019]第二步使氣體進入氣溶膠發(fā)生器2，從催化劑入口 3添加利活性炭用浸潰法負載Cu2+的活性炭粉磨后制成40-60目的活性炭催化劑顆粒，形成氣固分散系，其中催化劑顆粒濃度為3 g/m3。
[0020]第三步使氣體進入等離子體反應(yīng)器5，形成分散系和等離子體的共存態(tài)，氣體停留時間為15s，使等離子活性物質(zhì)和有害氣體以及氣固分散系中的顆粒物發(fā)生反應(yīng)。
[0021]第四步使氣體進入高壓靜電除塵器7，回收催化劑并返回至氣溶膠發(fā)生器2中重新利用，凈化后氣體通過高壓靜電除塵器7上的氣體出口排出。
[0022]反應(yīng)后，HS2濃度為18-25 ppm,活性炭催化劑的回收率為97.5%。
[0023]實施例2:本實施例裝置結(jié)構(gòu)同實施例1，不同在于所述催化劑回收器7為電除霧器，待凈化氣體成分為HCN (lOOOppm)，氮氣為平衡氣，放電極為鎢電極。
[0024]第一步使待凈化氣體通過溫濕度控制儀1，流速為0.6m/s，調(diào)解廢氣相對濕度至50%，溫度至40°C。
[0025]第二步使氣體進入氣溶膠發(fā)生器2，將含有Fe2+的溶液霧化后與待凈化氣體混合，制成的氣液分散系通入等離子體反應(yīng)器5。
[0026]第三步使氣體進入等離子體反應(yīng)器5，形成分散系和等離子體的共存態(tài)，氣體停留時間為12，使等離子活性物質(zhì)和有害氣體以及氣液分散系中的催化劑發(fā)生反應(yīng)。
[0027]第四步使氣體進入電除霧器，回收催化劑并返回至氣溶膠發(fā)生器2中重新利用，凈化后氣體通過電除霧器7上的氣體出口排出。
[0028]反應(yīng)后，出口的HCN濃度為25-30 ppm,溶液的回收率為98%。
【主權(quán)項】
1.一種等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置，其特征在于:包括溫濕度控制儀(I)、氣溶膠發(fā)生器(2)、高頻交流電源(4)、等離子體反應(yīng)器(5)、催化劑回收器(7)，溫濕度控制儀(I)通過氣溶膠發(fā)生器(2)與等離子體反應(yīng)器(5)連接，氣溶膠發(fā)生器(2)上設(shè)有催化劑入口(3)，等離子體反應(yīng)器(5)與催化劑回收器(7)連接，催化劑回收器(7)上設(shè)置有氣體出口和催化劑回收出口，催化劑回收出口與氣溶膠發(fā)生器(2)上的催化劑入口(3)連通，高頻交流電源(4)與等離子體反應(yīng)器(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置，其特征在于:所述等離子體反應(yīng)器(5)上部設(shè)置有使得進入等離子反應(yīng)器(5)的氣流均勻分布的氣體均布板(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置，其特征在于:催化劑回收器(7)為靜電除塵器或布袋除塵器。
【專利摘要】本實用新型公開了一種等離子體與氣固或氣液分散系協(xié)同凈化污染物的裝置，其包括溫濕度控制儀、氣溶膠發(fā)生器、高頻交流電源、等離子體反應(yīng)器、催化劑回收槽，溫濕度控制儀通過氣溶膠發(fā)生器與等離子體反應(yīng)器連接，氣溶膠發(fā)生器上設(shè)有催化劑入口，等離子體反應(yīng)器與催化劑回收槽連接，催化劑回收槽上設(shè)置有氣體出口和催化劑回收出口，催化劑回收出口與氣溶膠發(fā)生器上的催化劑入口連通，高頻交流電源與等離子體反應(yīng)器連接；本裝置充分利用氣固活氣液分散系體和等離子體的特性，對有害物質(zhì)進行凈化，可以實現(xiàn)協(xié)同高效的效果。適用范圍廣、凈化方式靈活、凈化效率高、凈化耗時短。
【IPC分類】B01D53-54, B01D53-48, B01D53-86
【公開號】CN204338016
【申請?zhí)枴緾N201420688611
【發(fā)明人】寧平, 徐可, 王學(xué)謙, 馬懿星, 井緒麗, 王平, 邊振濤, 嚴書娣, 熊建林
【申請人】昆明理工大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月18日